История развития нанотехнологий
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
нальным научным фондом (NSF):
Национальная сеть нанотехнологической инфраструктуры (National Nanotechnology Infrastructure Network, NNIN), включающая 13 организаций, занимающихся нанотехнологиями. Ведущей организацией является Корнелльский университет.
Центр иерархического производства (Center for Hierarchical Manufacturing, CHM) при Университете Массачусетса Амхерст.
Центр наномасштабных химических, электрических и механических производственных систем(Center for Nanoscale Chemical-Electrical-Mechanical Manufacturing Systems, Nano-CEMMS) при университете Иллинойса.
Центр скоростного нанопроизводства (Center for High Rate Nanomanufacturing, CHN), базирующийся в Северо-Восточном университете.
Центр масштабируемого и интегрированного нанопроизводства (The Center for Scalable and Integrated Nanomanufacturing, SINAM) при Калифорнийском университете в Беркли.
В России: ГК "Роснанотех" Государственная корпорация Российская корпорация нанотехнологий создана в Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом "О Российской корпорации нанотехнологий" № 139-ФЗ от 19 июля 2007. Корпорация содействует реализации государственной политики в сфере нанотехнологий, финансируя инвестиционные проекты по производству нанотехнологической продукции, содействует развитию инфраструктуры в сфере нанотехнологий и поддерживает программы подготовки и переподготовки кадров.
ЗАО "Нанотехнология МДТ" российская компания, созданная в Зеленограде в 1989 году. Занимается производством сканирующих зондовых микроскопов для образования, научных исследований и мелкосерийного производства. В настоящее время компания производит 4 модельных ряда, а также широкий ассортимент аксессуаров и расходных материалов: кантилеверы, калибровочные решетки, тестовые образцы.
ООО "АИСТ-НТ" российская компания, созданная в Зеленограде в 2007 году. Занимается производством сканирующих зондовых микроскопов для образования, научных исследований и мелкосерийного производства.[9] В настоящее время компания производит 2 уникальных прибора, а также широкий ассортимент аксессуаров и расходных материалов.
ООО "Нано Скан Технология" компания, основанная в Долгопрудном в 2007 году. Специализируется на разработке и производстве сканирующих зондовых микроскопов и комплексов на их основе для научных исследований и образования.[10] В настоящее время компания разработала и производит 2 модели сканирующих зондовых микроскопов и 3 научно-исследовательских комплекса на основе СЗМ.
- Области применения нанотехнологий
4.1 Наноэлектроника
Наноэлектроника область электроники, занимающаяся разработкой физических и технологических основ создания интегральных электронных схем с характерными топологическими размерами элементов менее 100 нм. Основные задачи наноэлектроники
- разработка физических основ работы активных приборов с нанометровыми размерами, в первую очередь квантовых;
- разработка физических основ технологических процессов;
- разработка самих приборов и технологий их изготовления;
- разработка интегральных схем с нанометровыми технологическими размерами и изделий электроники на основе наноэлектронной элементной базы.
Большинство из нас регулярно пользуются теми или иными достижениями нанотехнологий, даже не подозревая об этом. Например, современная микроэлектроника уже не микро-, а давно нано, т.к. производимые сегодня транзисторы - основа всех электронных схем имеют размеры порядка 100 нм. Только сделав их размеры такими малыми, можно разместить в процессоре компьютера около 100 млн транзисторов (см. рис. 2).
Рис. 2 Внутреннее устройство современной электронной схемы.
Увеличено в 50 000 раз. Размер по горизонтали равен 4 мкм. Транзисторы образованы кристаллами кремния (голубыми столбиками). Зелёный слой окись кремния.
Однако сейчас уже ведутся работы, чтобы размеры транзисторов сделать ещё на порядок меньше,заменяя их наноструктурами.
Рис. 3. Гипотетическая схема цепочки из нанотранзисторов, состоящая из параллельных полосок проводников толщиной в несколько атомарных слоёв
На рисунке 3 схематически показаны параллельные плоские полоски нанопроводников, состоящие из нескольких атомарных слоёв. Эти полоски пересекает под прямым углом, не касаясь, ряд параллельных нанопроводников, имеющих форму мостов. При этом с верхних проводников на нижние спускаются молекулярные цепочки, сформированные из полупроводникового материала. Построенные по этой технологии схемы уже продемонстрировали способность хранить информацию и выполнять логические операции, то есть - заменять транзисторы.
Очень широки возможности применения в наноэлектронике нанотрубок.
Благодаря уникальным физическим свойствам и структурным особенностям углеродные нанотрубки идеальные претенденты на роль элементов для электронных схем.
Основной потенциал использования нанотрубок в наноэлектронике заключается в возможности создания субмикронных элементов для электронных схем нанотранзисторов, нанодиодов, нанокатодов.
Углеродные нанотрубки с "нанопочками" обладают большей площадью поверхности и большим количеством точек источников эмиссии электронов. Поэтому на их основе могут быть созданы новые типы экранов. Зерно изображения при этом получается крайне малым, что обеспечивает непревзойденную четкость изображения.
Прозрачные проводящие поверхности из нанотрубок так ж